JP4283025B2

JP4283025B2 - ハンダ再生装置

Info

Publication number: JP4283025B2
Application number: JP2003101374A
Authority: JP
Inventors: 清藤本; 多佳彦尾本
Original assignee: Ishikawa Metal Co Ltd
Current assignee: Ishikawa Metal Co Ltd
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2023-04-04
Also published as: JP2004311620A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板に装着された多数の電子部品をディップハンダ付け法あるいはフローハンダ付け法により回路基板にハンダ付けするハンダ槽に発生するドロスからハンダを再生するハンダ再生装置に主として利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記ディップハンダ付け法におけるハンダ槽に収容された溶融ハンダの表面は常に空気に触れているため酸化膜の発生が早く、回路基板を浸漬させる前にカスかき機構によりハンダ表面の酸化膜を除去する動作がなされる。また、フローハンダ付け方式では溶融させたハンダを噴流させて回路基板のハンダ付け面をハンダ中に浸漬させるので、攪拌される溶融ハンダが空気に触れる度合いが大きく、酸化膜の発生はディップハンダ付け法よりも多くなる。
【０００３】
溶融ハンダに発生する前記酸化物は、完全な酸化物だけで浮遊しているのでなく、酸化物と溶融ハンダとが混じり合ったシャーベット状のドロスとして浮遊している。ハンダ付けの現場では、ハンダ槽に大量のドロスが発生すると、ハンダ槽からドロスを掬い出して容器に溜め、これを廃棄するか、精錬業者に引き渡していた。
【０００４】
ドロスには未だ使用できるハンダが大量に含まれているため、ドロスからハンダのみを取り出して再利用することが有効活用することが望まれており、これを実現する手段として、ハンダを溶融保持できる容器内に収容された溶融ハンダ上にドロスを投入して攪拌すると共に、分離剤を散布して酸化物からハンダの分離を促進させる分離装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
上記分離装置は、内部にヒータが設けられた容器内に予めドロスを溶融させた状態にして、容器内に新たにドロスを投入し、ドロス分離剤を散布しながら攪拌する。ドロスから酸化物のカスが分離すると、カスを網状のもので掬い取り、その後に再生されたハンダを柄杓状のもので汲み出すことで、再生ハンダを得ている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３３１３６０号公報（第３〜４頁、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、ドロスを収容する容器は、ドロスを溶融状態に維持するために、容器中にヒータが配設されている。ハンダ中には鉛の他、錫、亜鉛、銅などが含まれているため、ヒータの外装筒を構成するステンレスと錫、亜鉛、銅などとの間で化合反応が生じ、ヒータが痩せる所謂金属喰われ現象が生じる問題がある。従って、ヒータが短期間で劣化し、交換頻度が増すため、ヒータ交換の手間と費用が増加する。
【０００８】
また、容器内にヒータが配設されていると、ドロスの溶融物を攪拌する攪拌片がヒータに接触しないように回転させる必要があり、攪拌できない部位が生じたり、攪拌効率が低下する問題がある。更に、容器が有底円筒形であるため、攪拌できない部位が生じやすくなる。
【０００９】
また、投入したドロスが容器内に配設されたヒータに当たらないようにするため、容器内に予めドロス中のハンダを溶融状態にして貯留しておく無駄がある。
【００１０】
また、ドロスからハンダが分離した状態は酸化物のカスが炭化したことを目視で確認した後、攪拌を停止させ、容器の蓋を開き、溶融ハンダの上に浮いている酸化物カスを取り出し、再生されたハンダを汲み出す必要があり、連続した分離作業ができないため非効率であると同時に、酸化物のカスと一緒にハンダを少なからず汲み出してしまう問題や、溶融したハンダを汲み出す際の危険を伴う問題がある。
【００１１】
本発明は上記従来技術の問題に鑑みて創案されたもので、ドロスだけを溶融槽に投入して溶融攪拌することができ、ドロスから分離したハンダのみを溶融槽から取り出す作業を装置を停止させることなく連続して実施することができるハンダ再生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るハンダ再生装置は、最下位置に設けられたハンダ排出口に向けて傾斜する傾斜面を有する溶融槽内に、回転駆動手段に連結された鉛直軸まわりに回転する攪拌羽根が配設され、前記溶融槽の外面にヒータが配設され、前記ハンダ排出口を開閉する排出口開閉手段が設けられるとともに、ハンダ排出口の直下にハンダ回収容器を配置する加熱ヒータ付き容器設置台が設けられ、前記排出口開閉手段は、ハンダ排出口に嵌入するバルブ体と、このバルブ体を溶融槽内側に向けて付勢する付勢手段と、バルブ体を付勢手段の付勢に抗してハンダ排出口から溶融槽外に引き出す排出操作手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
上記構成になるハンダ再生装置によれば、溶融槽はその外面に配設されたヒータで加熱されるので、内部に攪拌に対する障害物がなく、攪拌羽根により満遍なく攪拌がなされ、攪拌によりドロスから分離したハンダは傾斜面に導かれ溶融槽の最下位置に設けられたハンダ排出口から排出でき、酸化物のカスは溶融槽の上方へ容易に取り出すことができるので、作業をほとんど中断することなく、連続した再生処理を効果的に行うことが可能である。
【００１４】
【００１５】
また、ハンダ排出口の直下にハンダ回収容器を配置する加熱ヒータ付き容器設置台を設けているので、ハンダ排出口から排出されたハンダをハンダ回収容器に収容することができると共に、溶融槽からハンダ回収容器内に排出されたハンダを溶融状態に貯留することができる。従って、時間間隔を置いてハンダ回収容器にハンダを排出しても、先に排出されたハンダが溶融状態にあるため排出された前後のハンダが一体化し、ハンダ回収容器がいっぱいになったら、新たなハンダ回収容器と交換し、ハンダを貯留したハンダ回収容器から固化したハンダを取り出すとインゴット状に一定形状の再生ハンダを得ることができ、積み重ねや回収量の算出に有効となる。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
また、排出口開閉手段は、ハンダ排出口に嵌入するバルブ体と、このバルブ体を溶融槽内側に向けて付勢する付勢手段と、バルブ体を付勢手段の付勢に抗してハンダ排出口から溶融槽外に引き出す排出操作手段とを備えて構成されているので、排出操作手段を操作したときのみ溶融槽からハンダを容易に取り出すことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２０】
図１、図２は、実施形態に係るハンダ再生装置１の構成を示すもので、ドロスｄを溶融させて攪拌する溶融攪拌部Ａと、攪拌されることによりドロスｄから分離したハンダｓを回収するハンダ回収部Ｂと、ドロスｄを攪拌する駆動源である回転駆動部Ｃとを備えて構成されている。
【００２１】
溶融攪拌部Ａは、鋳鉄によって半球状に形成され、開口部の周囲にフランジ部２ａが形成された溶融槽２を中心に構成され、溶融槽２は、そのフランジ部２ａに図示しない断熱材を介して耐熱構造に構成された筐体１１上に設置されている。この溶融槽２の外面にはヒータ４が配設されて溶融槽２を所定温度（３５０〜４００℃）に加熱する。また、溶融槽２内には溶融槽２の内面形状に先端部が沿うように扇状に形成された複数（ここでは３枚）の攪拌羽根３が配設され、各攪拌羽根３は駆動軸５に連結されている。この攪拌羽根３は溶融層２の底部に形成されたハンダ排出口６とその近傍上は攪拌しない形状及び配置がなされている。また、溶融槽２の開口部は蓋体７を着脱可能にして閉じられている。蓋体７には、その一部を開いてドロスｄを溶融槽２内に投入するドロス投入部７ａが設けられ、中央部には前記駆動軸５を外部に挿通させて支持する軸受８が設けられている。
【００２２】
ハンダ回収部Ｂは、溶融槽２の底部に開口するハンダ排出口６に対し進退移動可能に嵌挿された円錐形状のバルブ体１３と、一端に取っ手１５ａを設け、他端が筐体１１に設けられた支持部１４に回動自在に軸支され、略中央部に前記バルブ体１３が固定された開閉操作アーム（排出操作手段）１５と、バルブ体１３をハンダ排出口６内に進出させてハンダ排出口６を閉じる方向に開閉操作アーム１５を付勢するコイルバネ（付勢手段）１６と、開閉操作アーム１５を下方に押圧操作してバルブ体１３をハンダ排出口６から後退させてハンダ排出口６を開いたとき、ハンダ排出口６から排出される溶融したハンダｓを貯留するハンダ回収容器１７とを備えて構成されている。
【００２３】
回転駆動部Ｃは、筐体１１の外面に取り付けられた減速装置を内装するモータ２１と、モータ２１の回転軸に連結された回転伝達軸２２の一端に固定された第１傘歯車２３と、前記蓋体７から外部に突出する駆動軸５に固定された第４傘歯車２６と、蓋体７上に軸受２８によって支持された回転連結軸２７の両端に固定された第２及び第３の各傘歯車２４、２５とを備えて構成されている。第１傘歯車２３と、第２傘歯車２４との間は、蓋体７を溶融槽２上に配置することにより噛合し、第１〜第４の各傘歯車２３，２４，２５，２６が回転伝達軸２２及び回転連結軸２７を通じてモータ２１に連結され、モータ２１の回転が駆動軸５に回転伝達され、駆動軸５を回転駆動して攪拌羽根３を回転させることができる。
【００２４】
上記構成になるハンダ再生装置１が搭載された筐体１１は、任意場所に移動可能とするためにキャスタ３２を備え、前記ハンダ回収容器１７を溶融槽２に形成されたハンダ排出口６の直下に配置できるように容器配置棚（容器設置台）１２が設けられ、そのハンダ回収容器１７の配置位置には容器加熱ヒータ１８が設けられ、ハンダ回収容器１７に回収されたハンダｓを溶融状態にして貯留できるように構成されている。また、筐体１１には、容器配置棚１２上にあるハンダ回収容器１７に所定量のハンダが貯留されたとき、それに代えて容器配置棚１２上に配置する交換用のハンダ回収容器１７が準備できるようにしている。
【００２５】
上記構成において、図２に示すように、ドロス投入部７ａを開いて溶融槽２内にドロスｄを投入し、ヒータ４によって溶融槽２を加熱しつつモータ２１により駆動軸５を回転駆動して攪拌羽根３を回転させると、ドロスｄを破砕しつつ溶融したドロスｄを攪拌することができる。ドロスｄは前述したようにハンダ付けの現場においてハンダ槽で溶融した状態にあるハンダｓが空気に触れて酸化した酸化物がシャーベット状になったもので、これをハンダ槽から掬い取ったドロスｄには大量のハンダが含まれている。溶融槽２内に投入するドロスｄは、それがシャーベット状であっても、固化した後でもよく、ヒータ４によって加熱されている溶融槽２により溶融状態にして攪拌される。溶融状態での攪拌によりドロスｄからハンダｓが分離し、比重の差からハンダｓは溶融槽２の底部側に沈んでいくので、ハンダｓの分離が進行したことを目視するか、所定の時間経過から分離を推定して、開閉操作アーム１５の取っ手１５ａを下方に押動すると、ハンダ排出口６を閉じていたバルブ体１３が後退してハンダ排出口６が開き、溶融槽２の底部に沈んだハンダｓはハンダ排出口６から流下してハンダ回収容器１７内に排出される。
【００２６】
ハンダ回収容器１７内に排出されたハンダｓは容器加熱ヒータ１８によってハンダ回収容器１７が加熱されていることにより溶融状態を保って貯留される。ハンダ回収容器１７には、溶融槽２内のドロスｄからハンダｓが分離された状態が確認された都度、開閉操作アーム１５の押動操作によりハンダ排出口６からハンダｓが排出されるが、溶融状態のままに貯留量が増加する状態になるので、排出された都度ハンダｓが固化して不定形に積み上がったり、内部に空洞ができたりすることがなく、所定量の貯留がなされたハンダ回収容器１７を取り出し、空のハンダ回収容器１７に交換すると、ハンダ回収容器１７に貯留されたハンダｓが固化したとき、インゴット状の一定形状のハンダｓとして回収することができる。一定形状に固化したハンダｓは、積み重ねが容易であり、回収量の算出も正確且つ簡単に行うことができる。
【００２７】
上記溶融槽２は、鋳鉄によって形成されているので、ドロスｄに含まれる錫などの金属と化合反応を生じて金属喰われ現象が発生することが少なく、ステンレス鋼によって形成した場合に比して２倍以上の耐久性を得ることができる。また、溶融槽２内にヒータ４が配設されていないので、ヒータ４の外装筒を形成するステンレスがドロスｄに含まれる錫などの金属と化合反応を生じて金属喰われ現象が発生し、ヒータ４が劣化することがなく、ヒータ４の長寿命化により、ヒータ交換の手間と費用を削減することができる。
【００２８】
また、溶融槽２内にヒータ４がない状態は、従来技術のように予め溶融したハンダｓを溶融槽２内に溜めておく準備作業の必要がなく、ドロスｄだけを溶融槽２内に投入して作業を開始することができる。また、溶融槽２内にヒータ４がないので、攪拌羽根３は溶融容器２の内面に沿って回転する形状に形成することができ、攪拌効率がよく、効率よくドロスｄからハンダｓを分離することができる。
【００２９】
また、溶融槽２は、半球状に形成されているので、ドロスｄから分離したハンダｓが底部に集まりやすく、底部に設けたハンダ排出口６からハンダｓだけを排出させて回収することができる。この溶融槽２内に配設される攪拌羽根３は、ハンダ排出口６とその近傍を攪拌しない形状にすることにより、ドロスｄから分離して溶融槽２の底部に集まったハンダｓに再び酸化物のカスを混入させないので、純度の高いハンダｓを回収することができる。
【００３０】
溶融槽２内でドロスｄから分離させたハンダｓをハンダ排出口６から排出し終えたとき、溶融槽２内には酸化物のカスだけが残るので、ハンダ再生装置１の運転を停止させ、蓋体７を開くと、攪拌羽根３も外部に取り出されるので、溶融層２内に残された酸化物のカスは特別な道具を用いることなく簡単に取り出して廃棄することができる。また、酸化物のカスを取り出した後に、溶融槽２内を洗浄する作業も溶融槽２の形状から確実且つ容易に実施することができる。従って、組成が異なるハンダから発生したドロスｄを処理するときにも、先に処理したドロスｄの残存する成分が後に処理するドロスｄに混入して、回収されたハンダｓの組成に変化が生じることがない。
【００３１】
溶融槽２から蓋体７を取り外したとき、蓋体７に取り付けられた第２傘歯車２４は第１傘歯車２３との噛合が解除され、蓋体７を溶融槽２上に載置すると第２傘歯車２４は第１傘歯車２３と噛合する簡単な構造であり、メンテナンスも容易である。また、第４傘歯車２６の軸突出部にハンドルを嵌合させると、手動により攪拌羽根３を回転させることができる。
【００３２】
以上説明した構成において、溶融槽２の形状は半球状に形成しているが、これに限定されるものではなく、底部に設けたハンダ排出口６に向けて傾斜角度が漸減するような形状等の傾斜面を設けていれば、同様の効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明に係るハンダ再生装置によれば、溶融槽はその外面に配設されたヒータによって加熱されるので、内部に攪拌羽根以外の障害物はなく、固形物となったドロスを溶融槽内に投入して攪拌し溶融させることができる。溶融したドロスは攪拌羽根によって満遍なく攪拌させることができ、攪拌によってドロスはハンダと酸化物のカスとに効率良く分離され、比重の大きいハンダは溶融槽の底部に沈んでいくので、底部に設けたハンダ排出口を排出口開閉手段によって開くと、ハンダはハンダ排出口から容器設置台上に載置されたハンダ回収容器内に排出され、ハンダのみを容易に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るハンダ再生装置の構成を示す断面図。
【図２】同上装置におけるドロス投入時の状態を示す断面図。
【符号の説明】
１ハンダ再生装置
２溶融槽
３攪拌羽根
４ヒータ
５駆動軸
６ハンダ排出口
７蓋体
１２容器配置棚（容器設置台）
１３バルブ体
１５開閉操作アーム（排出操作手段）
１６バネ（付勢手段）
１７ハンダ回収容器
２１モータ

Claims

最下位置に設けられたハンダ排出口に向けて傾斜する傾斜面を有する溶融槽内に、回転駆動手段に連結された鉛直軸まわりに回転する攪拌羽根が配設され、前記溶融槽の外面にヒータが配設され、前記ハンダ排出口を開閉する排出口開閉手段が設けられるとともに、ハンダ排出口の直下にハンダ回収容器を配置する加熱ヒータ付き容器設置台が設けられ、前記排出口開閉手段は、ハンダ排出口に嵌入するバルブ体と、このバルブ体を溶融槽内側に向けて付勢する付勢手段と、バルブ体を付勢手段の付勢に抗してハンダ排出口から溶融槽外に引き出す排出操作手段とを備えてなることを特徴とするハンダ再生装置。
溶融槽が半球状に形成されてなる請求項１に記載のハンダ再生装置。
攪拌羽根は、ハンダ排出口とその近傍を除く溶融槽内面に沿って回転する形状である請求項１又は２に記載のハンダ再生装置。
溶融槽は、その材質が鋳鉄である請求項１〜３のいずれかに記載のハンダ再生装置。